Ф billeder - — CC BY
On PWC, markedet for halvlederteknologi vokser - sidste år nåede det 481 milliarder dollars. Men dens vækstrate for nylig . Årsagerne til faldet omfatter forvirrende enhedsdesignprocesser og mangel på automatisering.
For et par år siden, ingeniører fra Intel at når du opretter en højtydende mikroprocessor, skal du bruge 100-150 separate softwareværktøjer (). Situationen kan forværres i tilfælde af heterogene enheder, hvis arkitektur omfatter flere forskellige typer chips - ASIC, FPGA, CPU eller GPU. Som følge heraf opstår der designfejl, der forsinker frigivelsen af produkter.
På trods af det store antal hjælpeværktøjer er ingeniører stadig tvunget til at udføre noget arbejde manuelt. Forfatterne til bogen ""De siger, at nogle gange designere skrive scripts i Skill eller Python på to millioner linjer til at oprette biblioteker med .
Scripts er også skrevet for at analysere rapporter genereret af EDA-systemer. Når man udvikler en chip ved hjælp af en 22nm procesteknologi, kan disse rapporter tage op til 30 terabyte.
DARPA besluttede at rette op på situationen og forsøge at standardisere designprocesserne. Også hos bureauet at eksisterende metoder til at skabe chips er forældede. Organisation femårigt program , som har til formål at udvikle nye værktøjer til at automatisere chipdesignprocesser.
Hvilken slags program
Programmet involverer flere projekter, der bruger maskinlæring og cloud-teknologier til at automatisere individuelle stadier af chip-oprettelse. Som en del af initiativet (diagram 1) mere end ti instrumenter. Dernæst vil vi tale mere detaljeret om nogle af dem: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.
Flow Runner er et værktøj til styring af RTL- og GDSII-biblioteker. Sidstnævnte er databasefiler, der er en industristandard til udveksling af information om integrerede kredsløb og deres topologier. Løsningen er baseret på Docker containerteknologi. Du kan køre Flow Runner både i skyen og lokalt. Installationsvejledningen er i det officielle lager .
Erstatte er en cloud-løsning baseret på machine learning, som er ansvarlig for at placere komponenter på en chip og automatisere routing. Ved , intelligente algoritmer øger effektiviteten af værktøjet med 2-10 % sammenlignet med klassiske systemer. Derudover gør implementering i skyen skalering nemmere. Installations- og konfigurationsvejledning er også tilgængelig .
TritonCTS — et værktøj til optimering af clock-impulser, der leveres til chippen. Hjælper med at dirigere ursignaler til alle dele af enheden med de samme forsinkelser. Driftsprincippet er baseret på . Denne tilgang signalfordelingseffektivitet med 30 % sammenlignet med traditionelle metoder. Udviklerne siger, at dette tal i fremtiden kan øges til 56%. TritonCTS kildekode og scripts tilgængelige .
OpenSTA — en motor til statisk tidsanalyse. Det giver designeren mulighed for at tjekke chippens funktionalitet, inden den rent faktisk samles. Eksempelkode i OpenSTA sådan her.
@@ -6,7 +6,7 @@ read_liberty -corner ff example1_fast.lib
read_verilog example1.v
link_design top
set_timing_derate -early 0.9
set_timing_derate -early 1.1
set_timing_derate -late 1.1
create_clock -name clk -period 10 {clk1 clk2 clk3}
set_input_delay -clock clk 0 {in1 in2}
# report all corners
Værktøjet understøtter netlistebeskrivelser af Verilog-kode, Liberty-formatbiblioteker, SDC-filer osv.
Fordele og ulemper
Eksperter fra IBM og IEEE at cloud-teknologier og maskinlæring for længst er påkrævet til brug i chipproduktion. Efter deres mening kan DARPA-projektet blive et vellykket eksempel på implementeringen af denne idé og begyndelsen på ændringer i branchen.
Det forventes også, at OpenROADs åbne natur vil skabe et stærkt fællesskab omkring værktøjerne og tiltrække nye startups.
Ф billeder - — CC BY
Der er allerede deltagere - et laboratorium, der udvikler chips baseret på University of Michigan, , som vil teste OpenROAD open source-værktøjer. Men det vides endnu ikke, om nye løsninger vil kunne have en mærkbar effekt på prisen på slutprodukter.
Samlet set forventes de værktøjer, der udvikles under DARPAs ledelse, at have en positiv indvirkning på processorindustrien, og flere nye projekter vil begynde at dukke op på dette område. Et eksempel kunne være et værktøj — det giver dig mulighed for at designe chips med et ubegrænset antal komponenter. gEDA inkluderer værktøjer til redigering og modellering af mikrokredsløb og board routing. Løsningen er udviklet til UNIX-platforme, men en række af dens komponenter fungerer også under Windows. Du kan finde en guide til at arbejde med dem .
Frit tilgængelige værktøjer giver uafhængige organisationer og startups flere muligheder. Det er muligt, at OpenROADs nye tilgange til EDA-værktøjsudvikling og chipdesign med tiden kan blive en industristandard.
Hvad vi skriver om i vores virksomhedsblog:
Kilde: www.habr.com